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高铁转向架的工作原理
高铁转向架是高速列车中的重要组成部分，它主要是负责转向和支撑列车的重量。
它的工作原理和普通列车车辆的转向架有所不同，因为高速列车需要更高的稳定性和更快的转向速度。
高铁转向架通常由轮对、悬挂系统和操纵机构组成。
轮对是承担列车重量和提供牵引力的关键部件，它由车轮、轴承和轴承座组成。
轮对通过悬挂系统连接到车体，以便在车辆行驶时能够缓冲震动并保持稳定性。
悬挂系统主要有两种类型：空气弹簧悬挂和钢板弹簧悬挂。
空气弹簧悬挂是利用气压对车体进行支撑，可以有效减少震动和噪音。
钢板弹簧悬挂则是利用钢板的弹性来支撑车体，它比空气弹簧悬挂更简单和耐用。
操纵机构是转向架的控制中心，它通过电气信号和压力油控制转向架的运动。
操纵机构通常包括转向齿轮、转向臂和转向机构，这些部件可以将转向信号传递给轮对，使其转向或保持稳定。
总之，高铁转向架的工作原理是通过轮对、悬挂系统和操纵机构的协同作用来保持列车的稳定性和转向速度。
它的设计和制造需要高精度和高可靠性，以确保高速列车的安全性和运营效率。
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CRH1CRH2CRH5动车组转向架结构原理说明CRH1、CRH2和CRH5是中国高速铁路动车组的型号，其转向架结构相似但存在一些细微的差异。
在下面的解释中，将涵盖这三种型号的转向架结构原理。
动车组转向架结构原理说明：一、整体结构概述：动车组转向架主要由轮对、车轴、转向架架体、阻尼器和弹簧等组成。
其主要功能是给列车提供支撑和转向功能。
转向架需要承受列车的重量，并通过转向架架体的转向机构实现转向控制。
二、轮对与车轴的作用：轮对是动车组转向架的关键部分，是其与铁轨间的主要接触面。
通过与轨道的摩擦力，轮对能够传递列车的牵引和制动力，并提供侧向牵引力来实现转向。
车轴是轮对的支撑轴承，通过车轴将轮对固定在转向架上。
车轴可以承受列车的垂直载荷，同时使得轮对在水平和垂直方向上能够相对转向架旋转。
三、转向架架体的结构与材料：转向架架体是转向架的主要部分，构成了转向架的骨架。
它通常由钢材制成，因为钢材具有较高的强度和刚性，能够承受列车的重量和转向力。
转向架架体包括上架体、下架体和链座等组成部分。
上架体是连接转向架与车体的关键部件，负责承受列车的垂直载荷和侧向牵引力。
下架体是与上架体相连接的主要支撑结构，在列车行驶过程中能够减震、缓冲和抗侧翻。
链座是连接转向架与车体之间的链条连接点，通过链条传递列车的纵向牵引力和制动力。
四、转向机构的工作原理：转向架的转向机构是实现列车转向控制的关键部分。
其主要由转向架架体上的玩异步机构、传感器、执行器和控制系统等组成。
王异步机构是转向机构的主体部分，通过将传感器感知到的转向信号转换为机械运动，实现转向架的转向控制。
传感器可以感知列车行驶时的偏差角度，并将信号传输给执行器。
执行器负责将电信号转化为机械运动，通过推拉杆等机构实现转向架的转向。
控制系统负责计算和控制列车的转向角度和速度。
基于列车行驶的实时数据，控制系统能够自动调整转向机构的转向角度和速度，使列车保持在预定的轨道上行驶，同时对列车进行稳定控制。
第二章转向架第一节概述动车组的每个车体下装有两个转向架。
动车下是动力转向架(SKMB-200)，拖车下是拖车转向架(SKTB-200)，所不同的是动力转向架有牵引电机和驱动装置而拖车转向架没有。
转向架除了承担车体的全部重量外，更重要的是承担动车组的高速运行任务。
转向架主要由构架、轮对轴箱、牵引装置、基础制动装置、二系悬挂装置、驱动装置部分组成（参见图2-1和2-2）。
动力转向架拖车转向架图2-1 转向架外观照转向架的主要特点是采用了轻量化设计、焊接构架、二系空气弹簧、盘型制动、转臂式轴箱定位、单拉杆牵引、电机采用架悬方式等。
转向架的主要参数如表2-1所示。
动力转向架图2-2 转向架结构示意图第二节转向架构架转向架构架的主要结构特点如下：1)选用与转臂式轴箱定位方式相对应的转向架构架结构。
2)转向架构架的形状采用H形，由侧梁和横梁、相关支座、连接梁等构成。
3)转向架构架分为动车转向架构架和拖车转向架构架两种类型。
4)为适应将来的有源控制和半有源控制方式，选用了简便易于更换的二系横向减振器安装座。
5)转向架构架应具备足够的强度，设计寿命为20年。
6)转向架构架在焊接组装后应进行退火处理。
7)设计按照JIS E 4207（铁路车辆用转向架构架‐设计通则）进行。
根据JIS E 4208（铁路车辆用转向架的载荷试验方法）实施静态载荷试验，并进行强度确认。
一、侧梁组成侧梁采用钢板焊接组装结构。
侧梁的两前端、由设置有圆弹簧的弹簧帽构成，在中央部分安装空气弹簧支架。
采用耐候钢板SMA490BW（JIS G 3114），铸钢件材质采用SCW480（JIS G 5101），日本E2系虽然部分采用了SCC60（特殊铸钢，不对应JIS规格），但是考虑到今后国产化的要求，使用一般铸钢。
此外，转向架构架所使用的钢材，为能适应在极低温度条件下的使用条件，考虑了材料的低温脆性。
二、横梁组成横梁采用无缝钢管结构，内部可作为空气弹簧的辅助空气室使用。
摘要随着经济的发展和科学技术的进步，高速动车组在我国必将得到更广泛的使用。
转向架是动车组的关键部件之一，其性能好坏对动车组运行安全性具有十分重要的影响。
所以对高速动车转向架的标准的研究也是非常必要的，同时标准化是一项综合性的技术基础工作,通过标准的制定和组织实施，可以有效地保证和提高产品质量和工程质量,是组织现代化生产和进行贸易的技术准则，是科学管理的重要组成部分。
本文简要介绍了国内外包括日本新干线、E系列和欧洲TGV、ICE还有国内CRH系列等高速动车组转向架的发展概况和发展方向，并简述了高速动车组转向架的主要组成零部件的特点与要求.通过对转向架构架的国内标准(TB/T 2368-2005)、JIS标准(JIS E 4207—2002）和UIC标准（UIC 615-4—2003）的详细分析和研究，国内标准和UIC标准主要包括列车在超常载荷和模拟运营载荷下的试验方法,JIS标准则对其设计的通用条件及载荷试验方法进行了规定.最后对三个标准进行综合比较和对比研究，找出了它们之间的差异性和存在差别的原因,对TB/T 2368—2005提出改进意见.同时本文针对转向架轮对的国内外标准包括《200km/h及以上速度级铁道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定》（以下简称暂行规定）的轮对标准部分、UIC 510-5—2003、EN 13103—2001、EN 13104—2001和JIS E 4505-1995做了研究与分析，建议按照规定更为严格的欧洲规范进行轮对强度设计，同时应该根据实际运用经验对其进行修改完善，尽快制定出符合本国高速动车组转向架轮对强度的计算标准。
最后本文研究了弹簧悬挂装置的国内标准，并将其与其他国外标准进行分析和比较，可以得出国内空气弹簧标准应当吸取既有JIS与EN弹簧标准中合理的内容，结合中国轨道车辆运行情况和运行条件,提出修改的建议。
关键词:转向架；构架；轮对;弹簧;标准AbstractWith the development of national economy and scientific and technological progress，high—speed electric multi—units (EMU) is bound to be more widely used in China。
高速动车组转向架是怎么回事？转向架是高速动车组的“飞毛腿”。
什么是转向架?转向架是一个铁路专用名词,咋一听不好明白,实际上就是一个“小车”。
这是一个在构架上装有两个轮对组成的“小车”,大小跟一辆普通轿车差不多,动车组车厢就搁在这种“小车”上,而且可以有一定程度的转动,这种“小车”被称为转向架。
每节车厢下面有两个,因为安装在车厢下面,我们不容易看到它的“庐山真面目”。
转向架支撑动车组原理示意图为什么要用转向架呢?转向架的重要功能之一是用于铁路车辆转向,也就是拐弯。
我们知道火车没有方向盘,那么它是怎样通过曲线的呢?当车辆以一定速度开始进入曲线时,前轮对的外轮轮缘与外轨的内侧面接触,互相挤压产生导向力,并由导向力引起导向力矩,使转向架相对线路产生转动。
另外,铁路轨距是固定的(标准轨距为1435毫米),在曲线上外轨长、内轨短。
车轮与钢轨接触的部分称为踏面,踏面被设计成锥形,目的是解决轮对通过曲线的问题。
当轮对通过曲线时,由于踏面有锥度,轮对向外移动后,外轨与车轮接触点的直径大,走行距离长,内轨与车轮接触点的直径小,走行距离短,这样便可以顺利通过曲线。
转向架通过曲线原理示意图轮轨接触车轮采用有锥度的踏面还有一个好处,就是在直线运行时自动对中。
车辆运行轨迹实际上是蛇行运动,由于车轮左右摆动,接触直径不断变化,采用有锥度踏面起到了自动对中的作用。
转向架如何适应高速运行?随着速度的提高出现问题了,车辆的蛇行运动会出现失稳现象,一旦失稳,车轮将猛烈冲击钢轨,甚至造成脱轨翻车,这是铁路安全绝对不能允许的。
必须避免出现蛇行运动的失稳现象。
要让动车组高速运行不出现蛇行运动失稳有办法吗?答案是有的。
高速转向架通过采用轴箱弹性定位、空气弹簧、轴箱弹簧、各类减振器、弧形车轮踏面等措施,来保证在车辆运行速度范围内不出现蛇行运动失稳情况。
通过优化设计,高速动车组转向架的失稳临界速度可以达到500公里/小时以上。
车辆蛇行运动原理示意图转向架除了支承车厢运行外,还担负将列车牵引和制动力传递到车轮上的任务。
浅谈时速250公里动车组总体介绍发表时间：2019-07-18T09:17:32.497Z 来源：《科技尚品》2019年第3期作者：吕强[导读] 随着中国高铁从技术引进到消化吸收再创新的发展进程，实现拥有完全自主知识产权，"时速250公里"应该说是发展的必然一步。
"和谐号"的诞生，承载了几代中华儿女的"强国梦"。
"时速250公里"将加速推进实现中华民族伟大复兴中国梦的步伐。
"和谐号"按时速250公里运营，将进一步缩短城市之间的交通时间，拉近沿线各城市间的距离，增强同城效应，助推区域经济协同发展，250公里的时速不仅是实力的展现，更将为我国的中车长春轨道客车股份有限公司1、CRH5动车组主要总体特征1.1. CRH5型动车组概况CRH5型动车组是ALSTOM公司在SM3动车组基础上全新开发设计的一个新产品。
该动车组由八辆编组构成。
其中，一等座车1辆，带酒吧的二等座车1辆、带残疾人卫生间的二等座车1辆、二等座车5辆。
一等车座椅采用2+2布置方式，二等车座椅采用2+3布置方式。
带酒吧的二等座车设配餐区和吧区。
在一等车和吧区设有娱乐系统。
带残疾人卫生间的二等座车内设有一个残疾人座位，八辆编组定员为622人（包括一个残疾人座席）。
该动车组可在运营需要时由2列8辆短编组连挂成1列16辆长编组进行运营。
CRH5动车组编组图该动车组由车体、车内设备及装饰、转向架、牵引传动系统、制动系统、空调通风系统、给排水系统、辅助供电系统，列车运行及网络控制系统、旅客信息服务系统等组成。
车体采用轻质铝合金型材和板材制成，与"Pendolino"系列的列车相同。
车体强度按照UIC566、EN12663标准执行，各车能在5 km/h 速度的调车冲击下保持正常状态。
为最大限度的减少辅助构件的焊接，底架型材的下部设有"T型槽"，便于固定底架设备并能增加底架的刚度。
动车组车体的技术原理
动车组车体的技术原理主要包括以下几个方面：
1. 车体结构：动车组车体采用钢结构和铝合金结构相结合的设计，以实现车体的轻量化和强度提升。
车体由多个车体段组成，每个车体段之间通过铰链连接，使得整个车体可以在曲线轨道上进行弯曲，增强了车体的弯曲耐力。
2. 转向架：动车组车体上装有转向架，用于支撑和转向车辆。
转向架由轮对、弹簧悬挂系统和缓冲装置等组成。
其中，轮对通过轴承和齿轨之间的啮合来传递力量，弹簧悬挂系统可以减震和支撑车体，缓冲装置可以吸收车体与轮对之间的冲击力。
3. 接触网供电系统：动车组车体上装有接触网供电系统，用于从接触网上获取电力，并通过集电装置将电力传输至车辆的电动机。
该系统包括上、下弓等组件，能够与接触网建立稳定的接触，并通过电缆将电力传输至车辆内部。
4. 空气动力学设计：动车组车体的外形设计遵循空气动力学原理，以减少空气阻力和噪音。
车体前端通常采用流线型设计，使得空气可以顺利流过车体，减少阻力；车体侧面通过采用弧形设计、减少凹陷等方式来减小空气噪音。
5. 隔音隔热设计：动车组车体内部进行了隔音隔热设计，以提高乘客的乘坐舒适度。
车体壁板和窗户采用隔音材料和双层玻璃等技术，能够有效地隔离外界噪
音和温度。
通过以上技术原理的应用，动车组车体可以实现轻量化、高强度、稳定性好、能耗低等特点，更好地满足了现代高速铁路的要求。
时速250KM标准动车组转向架系统基本
原理
中国标准动车组的中文命名为复兴号，英文命名简称为CR，是我国自主研制、开发、生产的、运营速度最高的世界领先级动车组，由中国国家铁路集团有限公
司组织研制与生产。
2012年，中国标准动车组进入设计研发阶段，2017年6月
25日，被正式命名为“复兴号”，并于该月26日正式投入运营于京沪高铁。
复
兴号动车组为8辆编制，每列动车组均包含4辆动车和4辆拖车每辆动车上配置
了2个动力驱动装置，其中02车、04车05车07车为动车01、03、06、08车为
拖车，长约209米，标定时速为250公里。
转向架是动车组的重要组成部分，具有导向、承载、减振、牵引、制动等作用，它决定着动车组的乘坐舒适性和行车安全。
转向架的基本组成包括构架、轮对、轴箱、悬挂装置、制动装置、驱动装置。
一、转向架
CW351(D)型转向架是为我国时速250公里速度等级线路开发的高速转向架，
基于CR400BF动车组转向架技术平台开发。
该转向架主要应用于国内干线铁路及
区域城际铁路等线路，并可以适应国内东北的低温和南方的高温环境。
该转向架
设计时充分考虑了既有动车组转向架运用经验和大量试验数据。
其中动车转向架
型号为CW351(D)，拖车转向架型号为CW351。
采用H型焊接构架、转臂式轴箱定位、双圈螺旋式钢弹簧和垂向减振器的一
系悬挂，大柔度空气弹簧、横向减振器、横向止挡、抗蛇行减振器（每侧两个）
和Z型牵引装置的二系悬挂，盘式基础制动单元，架悬式交流电机、联轴节和齿
轮传动系统。
非动力转向架采用与动力转向架基本相同结构形式。
二、转向架主要部件结构与功能
1、转向架构架
构架组成采用H型焊接结构，构架关键受力部位设计保留既有动车组转向架
构架先进设计理念。
动车构架和拖车构架基本结构相同。
主体结构均由两个侧梁、一个横梁组成，呈H型结构。
侧梁和横梁均由钢板焊接而成。
动车构架横梁上设
有电机和齿轮箱装置的悬挂支座，拖车构架横梁上设有小纵向梁，轴盘制动吊座
通过制动梁与小纵向梁焊接。
2、轮对轴箱定位装置
轮对轴箱装置主要由车轮、车轴、轴箱、一系定位装置等组成。
轴承采用整
体自密封圆锥滚子或圆柱轴承。
轴箱为分体式统型结构，接口统一，可同时满足
不同型号不同供应商的轴承接口安装。
并设计为分体两片式结构，方便轮对更换，同时轴箱下方设有脱轨防脱线装置接口。
齿轮箱采用一级斜齿传动，鼓形齿大变
位联轴器，铝合金分体式箱体，与构架连接采用吊杆饼装吊挂方式。
3、一系悬挂装置
动车组轮对采用转臂式轴箱定位结构，一系悬挂装置由一组螺旋钢弹簧、叠
层橡胶弹簧及一系垂向减振器和轮对定位装置组成。
轴箱弹簧为双层螺旋钢弹簧，置于轴箱顶部，弹簧组上半部伸到构架侧梁的
弹簧座里面，在弹簧顶部与构架弹簧座之间设有一块橡胶垫，用以吸收来自钢轨
的冲击和高频振动。
双层螺旋钢弹簧用于减少列车行驶时产生的振动、冲击和其他运动。
双层螺
旋钢弹簧加叠层橡胶弹簧的设计可以保障悬挂性能最佳。
叠层橡胶弹簧同钢制螺
旋压缩弹簧串联一同运转。
橡胶弹簧的主要用途是确保结构噪声最佳绝缘性能。
橡胶弹簧进行垂直静态预载并吸收垂直方向上的相对运动以及水平方向上倾斜运动。
4、二系悬挂装置
二系悬挂采用有过渡枕梁的高柔性空气弹簧承载方式；牵引装置为对中性能
良好Z型牵拉引杆。
每个转向架设1个高度调整阀和1个防过冲安全阀；2个横
向减振器，4个抗蛇行减振器，2个垂向减振器，一套抗侧滚扭杆装置。
转向架
与车体间设有联系枕梁。
空气弹簧横向跨距为1900mm，带有应急弹簧，提供适宜
的各向刚度以保证空簧失气状态下能保证一定的运行性能。
横向缓冲橡胶止挡具
有非线性特性，自由间隙为20mm。
中心销、中心销座为高强度低合金钢铸造结构，牵引拉杆为锻造结构。
5、驱动装置
驱动装置采用弹性架悬交流牵引电机，采用鼓形齿大变位联轴器，铝合金齿
轮箱。
电机和齿轮箱结构紧凑，为轻量化设计。
每个转向架安装两台牵引电机，
每台牵引电机通过4个弹性节点安装在转向架构架上，电机与构架间装有电机减
振器和电机止档。
从齿轮到牵引电机的扭矩传递是通过联轴器实现的，联轴器用
于补偿轮对与构架之间的全部可能的相对运动。
6、基础制动装置
动力转向架采用轮盘制动，制动夹钳采用三点悬挂。
拖车采用轴盘制动，制
动单元可带有停放功能，制动夹钳采用三点悬挂。
7、辅助装置
转向架辅助装置主要包括回流/保护接地、制动防滑传感器、轨道扫石器、
撒砂装置、轮缘润滑、列车控制系统的拖轴速度传感器、ATP控制系统传感器、
感应接收器、TC-2上的溢流电磁阀、轴温监控系统、构架横向失稳检测系统。
三、转向架监测系统
列车上配置了转向架监测系统。
该系统具有以下功能：
1、轴箱轴承振动及温度检测
检测轴箱轴承温度指的是轮对轴承温度，用于检测轴承是否过热；检测轴箱
轴承振动指的是轮对轴承振动状态，用于检测轴承是否发生异常磨损。
轴承过热
或振动报警的可能原因如下：轴承严重甩油，造成异常磨损；轴承因焊接和电流故障导致电腐蚀；轴承异常磨损
；轴箱的温度和振动状态由轮对轴承上的一个温度和振动集成传感器进行监测；轴箱轴承温度和振动异常时会触发车辆报警，并按照设计的速度限速运行。
2、轴箱轴承振动及齿轮箱轴承温度检测
齿轮箱每个轴承都安装有一个温度传感器，齿轮箱轴承温度异常时会触发车辆报警，并按照设计的速度限速运行。
3、监测运行稳定性
运行稳定性受很多因素的影响，包括轮轨接触状态、轮轨几何关系以及转向架组成结构。
运营时，运行稳定性可能受到以下情况的影响：减振器故障；车轮过度磨耗或损坏；轨道过度磨耗或损坏；轮对导向装置损坏
运行稳定性监测装置装于转向架构架端部，即转向架构架的横向加速度不得超出特定极限范围。
每个转向架上均有一个加速度传感器，通过该传感器测量加速度值。
稳定性异常时会触发车辆报警，并按照设计的速度进行自动限速。
参考文献：
[1]郑栩.中国时速250公里标准动车组转向架构架可靠性研究.2020-6-15.
[2] 安理.新一代高速列车转向架构架强度分析与试验验证[J].北京交通大学.2012.
[3] 任尊松. 车辆系统动力学 [M].中国铁道出版社,2007.
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